Crédit d'image: NASA / JPL
Les caméras montées sur mât à bord des Mars Exploration Rovers, Spirit et Opportunity offriront la meilleure vue jusqu'à présent de la surface de la planète rouge. Leurs caméras peuvent pivoter de 90 degrés vers le haut et vers le bas et avoir une vue complète autour de 360 degrés. Le premier rover, Spirit, arrivera sur Mars le 3 janvier, et Opportunity arrivera le 25 janvier.
La caméra panoramique montée sur mât développée par l'Université Cornell, appelée Pancam, à bord des rovers Spirit et Opportunity offrira les paysages martiens les plus clairs et les plus détaillés jamais vus.
La résolution d'image - équivalente à une vision 20/20 pour une personne se tenant sur la surface martienne - sera trois fois supérieure à celle enregistrée par les caméras de la mission Mars Pathfinder en 1997 ou des Viking Landers au milieu des années 1970.
À 10 pieds de distance, Pancam a une résolution de 1 millimètre par pixel. "C'est Mars comme vous ne l'avez jamais vu auparavant", explique Steven Squyres, professeur d'astronomie Cornell et chercheur principal pour la suite d'instruments scientifiques portés par les rovers.
Spirit devrait atterrir sur Mars le 3 janvier à 23 h 35. EST. L'occasion se posera le 25 janvier à 12 h 05 HNE.
Le Jet Propulsion Laboratory (JPL) de Pasadena, une division du California Institute of Technology, gère le projet Mars Exploration Rover pour le Bureau des sciences spatiales de la NASA, Washington D.C.Cornell, à Ithaca, New York, gère les instruments scientifiques des rovers.
Le mât de Pancam peut faire pivoter la caméra de 360 degrés à travers l'horizon et de 90 degrés vers le haut ou vers le bas. Les scientifiques connaîtront chaque jour l'orientation d'un rover sur la surface martienne en utilisant les données obtenues lorsque la caméra recherche et trouve le soleil dans le ciel à une heure connue de la journée. Les scientifiques détermineront l'emplacement d'un rover sur la planète en triangulant les positions des caractéristiques vues à l'horizon lointain dans différentes directions.
James Bell, membre de l'équipe scientifique de Rover, professeur agrégé d'astronomie à Cornell et scientifique principal de Pancam, a déclaré que la haute résolution est importante pour mener des recherches sur Mars. «Nous voulons voir de petits détails. Il y a peut-être des couches dans les roches, ou les roches sont formées de sédiments au lieu de volcans. Nous devons voir les grains de roche, qu'ils soient formés par le vent ou façonnés par l'eau », dit-il.
En outre, Pancam est important pour déterminer les plans de voyage d'un rover. Dit Bell: "Nous devons voir les détails des obstacles possibles qui peuvent être loin au loin."
Au fur et à mesure que chaque caméra CCD (appareil à couplage de charge) à double objectif prend des photos, les images électroniques seront envoyées à l'ordinateur de bord du mobile pour un certain nombre d'étapes de traitement d'image, y compris la compression, avant d'envoyer les données sur Terre.
Chaque image, réduite à rien de plus qu'un flux de zéros et de uns, fera partie d'un flux d'informations une à deux fois par jour transmis à la Terre, un voyage qui dure 10 minutes. Les données seront récupérées par le Deep Space Network de la NASA, livrées aux contrôleurs de mission du JPL et converties en images brutes. À partir de là, les images seront envoyées à la nouvelle installation de traitement d'images de Mars au bâtiment des sciences spatiales de Cornell, où les chercheurs et les étudiants survoleront des ordinateurs pour produire des images scientifiquement utiles.
Au cours de l'activité de surface des rovers, de janvier à mai 2004, l'équipe scientifique de Mars, dirigée par Squyres, procédera à une planification quotidienne approfondie. Les spécialistes de la recherche Elaina McCartney et Jon Proton participeront à ces réunions et décideront de la mise en œuvre des plans pour Pancam et les cinq autres instruments de chaque mobile.
Traiter des images à 100 millions de kilomètres ne sera pas une mince affaire. Il a fallu trois ans au corps professoral, au personnel et aux étudiants de Cornell pour calibrer avec précision les objectifs, filtres et détecteurs Pancam, et pour écrire le logiciel qui indique à la caméra spéciale quoi faire.
Par exemple, les chercheurs Jonathan Joseph et Jascha Sohl-Dickstein ont écrit et perfectionné un logiciel qui produira des images d'une grande clarté. L'une des routines logicielles de Joseph assemble les images en images plus grandes, appelées mosaïques, et une autre fait ressortir les détails dans des images uniques. Le logiciel de Sohl-Dickstein permettra aux scientifiques de générer des images en couleur et d'effectuer une analyse spectrale, ce qui est important pour comprendre la géologie et la composition de la planète.
Un travail approfondi sur la caméra a également été accompli par les diplômés de Cornell, Miles Johnson, Heather Arneson et Alex Hayes. Hayes, qui a commencé à travailler sur la mission Mars en tant que étudiant en deuxième année à Cornell, a construit une maquette de la caméra panoramique qui a aidé à l'étalonnage et au calcul délicats des couleurs de la distance focale et du champ de vision réels de la caméra Mars. Johnson et Arneson ont passé huit mois au JPL à exécuter Pancam dans des conditions similaires à Mars et à collecter des données d'étalonnage pour les 16 filtres de la caméra.
Pour les étudiants et les récents diplômés de l'équipe Pancam, la recherche a été à la fois une expérience et une éducation précieuses. «Je me tenais dans une salle blanche du Jet Propulsion Laboratory et j'ai effectué des tests sur les vrais rovers», explique Johnson. «C'était une sensation étrange mais excitante à côté d'une pièce d'équipement vraiment complexe qui serait bientôt sur Mars.»
Source d'origine: Cornell University
